响应面法优化胡敏素对Cu2+的吸附及机理研究

采用Box-Behnken响应面优化实验设计对胡敏素吸附去除水中Cu2+的过程进行了优化，设定吸附时间、吸附剂用量、pH、温度和Cu2+初始浓度为5个影响因素，Cu2+吸附率为响应值，建立了吸附率与上述因素之间的二次多项式模型，确定最佳吸附条件，对吸附过程的等温模型及吸附机理进行了研究.响应面分析表明，吸附剂用量、pH和Cu2+初始浓度是显著因素.胡敏素对Cu2+吸附的最佳条件为：吸附时间110 min、吸附剂用量2.4 g·L-1、pH=5.4、温度25.0℃、Cu2+初始浓度208 mg·L-1.在该条件下，测得胡敏素对Cu2+的吸附率可达到80.78%，吸附符合Langmuir等温线方程.胡敏素表面疏松多孔，有利于其通过物理吸附方式吸附Cu2+，同时，胡敏素表面的羟基、羧基和羰基等活性基团可以与Cu2+发生配位络合作用，Na+、Ca2+、Mg2+等与Cu2+发生离子交换作用，从而发生化学吸附.研究结果表明，胡敏素作为一种绿色、高效、廉价的吸附剂，可应用于Cu2+污染废水的治理